[基礎課堂]架空輸電線路懸掛點、弧垂最大、檔距中央、任意點等應力計算應用.doc

1、基礎課堂 架空輸電線路懸掛點、弧垂最大、檔距中央、任意點等應力計算應用1.前言小編在前面介紹過架空輸電線路的氣象條件確定、導、地線參數(shù)最大使用應力的計算。通過氣象條件及導、地線參數(shù)我們能求出導、地線比載，因此我們介紹了導、地線比載的計算，具體見架空輸電線路導、地線的比載計算應用示例 。我們知道了最大使用應力，但該最大使用應力屬于那種氣象條件？為此我們通過氣象條件、導、地線參數(shù)及比載我們判斷控制氣象條件，既求臨界檔距，因此我們介紹了控制氣象條件判斷，見架空輸電線路有效臨界檔距的判定（控制氣象條件）計算應用 。我們知道了控制氣象條件的應力，但溫度的變化導線的應力發(fā)生相應的變化，所以我們又介紹了各種

2、氣象條件下導、地線應力的計算，見 基礎課堂 各種氣象條件下導、地線應力的計算應用（狀態(tài)方程式求解） 。為了判斷導線對地是否安全我們介紹了怎么判斷在什么氣象條件下弧垂最大，最大值是多少，我們介紹了最大弧垂的判定，見 基礎課堂 架空輸電線路最大弧垂的判定計算應用。然后介紹了怎么計算任意一點的最大弧垂，怎么將現(xiàn)場測量的任意一點的弧垂折算至檔中最大弧垂與任意一點的最大弧垂，見 基礎課堂 怎樣將架空輸電線路現(xiàn)場實測弧垂折算至最大弧垂，判斷其對地安全？我們知道架空導線或者地線在不同氣象，不同位置的導線對地距離都有差異，為此上期我們介紹了 基礎課堂 架空輸電線路最大、最低、檔距中央、任意點弧垂計算應用 。前

3、面我們介紹應力時每次我們都介紹為弧垂最低點的應力，那我們線路上任意一點的應力是多少呢，任意一點的垂向應力是多少呢（水平應力就是我們最點的應力，小編不再闡述）？平時我們在設計或運行時，經(jīng)常需要計算絕緣子串的機械強度是都滿足導線的張力，這張力就是懸掛掛點的相應氣象條件的張力，我們計算出懸掛點應力就能知道就能知道張力（應力 X 截面）。其實還有我們在計算桿塔的掛板傾角也與我們計算的應力有關， 下面小編就對任意一點，弧垂最低點、 檔距中央、最大弧垂點的的應力（此應力不是我們的水平應力） 、懸掛點應力等進行簡單介紹。 2.檔內(nèi)應力計算 2.1 懸鏈線計算方法 2.1.1 任意一點 已知架空線的水平應力

4、0 時，任一點的應力計算入下：式中： L 該檔的檔距， mh 該檔的高差，大號側（前側）高為正，反之為負，ma 導、地線最低點至小號側懸掛點的水平距離， mx 計算點距離小號側的水平距離， m 計算氣象條件下比載， MPa/m 0 計算氣象條件下弧垂最低的應力，MPa 導、 地線上任意一點切線與水平方向的夾角，x任意一點的應力，MPa2.1.2 弧垂最低點在弧垂最低點，x=a，故最低點應力為 0，與前面我們說的應力一致，不在闡述計算（通過最低允許應力，控制氣象條件、狀態(tài)方程求得）。2.1.3檔距中央在檔距中央時，x=L/2 ，則2.1.4最大弧垂在最大弧垂處，x=a+ 0 arcsh(h/L)

5、 /r ，則2.1.5任意兩點應力關系檔內(nèi)架空線上任意兩點的應力差等于該兩點間的高度差與比載之乘積。檔內(nèi)相對高度越高，該點架空線的應力就越大。在同一檔內(nèi)，最大應力發(fā)生在較高懸掛點處。2.2 斜拋物線計算方法2.2.1 任意一點已知架空線的水平應力 0 時，任一點的應力計算入下：式中： 高差角，以上我們闡述的任意一點的應力不是最點點水平應力，最點點水平應力方向是水平的，任意一點的應力方向是該點的切線方向，下同不在闡述。2.2.2 弧垂最低點在弧垂最低點，x=a，故最低點應力為 0，與前面我們說的應力一致，不在闡述計算（通過最低允許應力，控制氣象條件、狀態(tài)方程求得）。2.2.3檔距中央在檔距中央時

6、，x=L/2 ，則2.2.4最大弧垂在最大弧垂處，x=L/2 ，則2.2.5任意兩點應力關系檔內(nèi)架空線上任意兩點的應力差等于該兩點間的高度差與比載之乘積。檔內(nèi)相對高度越高，該點架空線的應力就越大。在同一檔內(nèi)，最大應力發(fā)生在較高懸掛點處。式中： h1、h1 當內(nèi)任意兩點的最大號側的高差，大號側（前側）高為正，反之為負， m3. 懸掛點應力相關計算 3.1 懸鏈線計算方法 3.1.1 懸掛點應力導、地線大小號側懸掛點應力可以通過任意一點應力公式計算，既點距離小號側的距離分別為 x=0 、x=L 時的應力，計算方法如下： 3.1.2 懸掛點傾斜角以上求出的應力方向是懸掛點切線的方向的應力，在計算時我

7、們通常將該應力該分解為水平應力（水平應力就是弧垂最低點應力，不在闡述）與垂向應力，切線方向的應力與水平方向應力的夾角叫導、地線的傾斜角，一般用字母 表示，傾斜角的正切既為該點的導、地線的斜率。傾斜角是我們考慮線夾、校驗導線與塔電氣間隙等的重要參數(shù)，也是我們計算塔橫擔掛板傾角的取值的計算依據(jù)（與此值鄰近取 5 的倍數(shù)）。 其計算公式如下：低懸掛點處架空線的傾斜角 可正可負，為正值表示該點架空線向上傾斜（上揚） ，為負值表示向下傾斜。高懸點處的傾斜角 則始終為正值。3.1.3 懸掛點垂向應力上面我們已闡述懸掛點切線的方向的應力可分解為水平應力與垂向應力，根據(jù)前面計算的傾斜角可以得懸掛點處的垂向應力計算方法如下：懸掛點的垂向應力正值時，說明該懸點承受下壓力，同時說明架空線的弧垂最低點位于檔內(nèi)；懸掛點的垂向應力負值時，說明該懸掛點承受上拔力，架空線的弧垂最低點落在檔距之外；懸掛點的垂向應力等于0 時，說明懸掛點處正好是架空線的最低點，架空線不承受垂向力的作用。高懸點的垂向應力總為正值，所以高懸點總是承受下壓力。懸掛點處架空線的垂向應力也可根據(jù)其比載與該懸點至弧垂最低點間線長的乘積來求得。3.2 斜拋物線計算方法3.2.1 懸掛點應力與懸鏈線計算方法一樣，導、地線大小號側懸掛點應力可以通過